魏显珍 王鑫 杨健 王福东
1.中华全国供销合作总社天津再生资源研究所,中国·天津 300191
2.天津三一朗众环保科技有限公司,中国·天津 301605
3.核工业二一六大队,中国·新疆 乌鲁木齐 830011
切削液是一种在金属切削磨加工过程中用来冷却、润滑刀具和加工件的工业用液体,乳化液是一种解决切屑粘结、刀具磨损、工件表面精度差以及金属表面污染等问题的金属加工液。乳化液和切削液主要化学成分相似,其中约90%以上为水,其余成分根据用途调整,包括基础油(矿物油、植物油、合成酯或它们的混合物)、表面活性剂、防锈添加剂(石油磺酸钠即乳化剂、石油磺酸钡、苯并三唑,山梨糖醇单油酸酯、硬脂酸铝)、极压添加剂(含硫、磷、氯等元素的极性化合物)、摩擦改进剂(减摩剂或油性添加剂)、抗氧化剂等。废乳化液、切削液的化学需氧量、色度、石油类、表面活性剂含量、乳化稳定性等均非常高,属于易燃性的危险废物[1]。论文以某废乳化液、切削液无害化处理项目为例,对其环保验收中特有问题进行总结和提出相关建议,以为此类项目竣工环保验收提供参考和借鉴。
该废乳化液、切削液无害化处理项目采用“陶瓷膜超滤除油+芬顿催化氧化+水解酸化+接触氧化+MBR”处理工艺,经过处理后的尾水和生活污水一并经管网排入某园区污水处理厂。
第一,此类项目踏勘需重点关注废水的处理方式、排放方式和排放特点,废水产生及排放是否连续稳定,以便在制定监测方案时能针对性布点;核查处理规模是否缩小或个别处理单元容积变小;调查废水处理设施进出水量,监测保证进出水量平衡。
第二,重点核实恶臭产生环节、收集、处理、排放情况。关注引风机、集气设施及生物滴滤塔的规格型号是否有变化;核查排气筒是否按规范开具采样孔,并设置安全的采样平台;若项目设有卫生防护距离,应核实卫生防护距离内是否有居民。
第三,此类项目要重视处理废切削液过程所产生的大量污泥,本案例中污泥产生量为498t/a,主要检查污泥感化识别和污泥暂存场所的规范化,根据实际生产负荷和试运行时间,统计产生数量,并折算成年平均产生量,与环评预测数量核对,防止流失和污染环境。江苏省明文规定了危险废物的产生量超过环评预测的20%或者少于环评预测的50%,必须重新报批环评或开展后评价[2]。
一般建设项目设计生产能力均以年生产量计,必须准确核定年生产日数及生产班次,才能准确掌握生产时数和每班及日设计产量。如本案例的废乳化液、切削液处理能力为1.8 万吨/年,年生产300 天,采用二班制,所以设备运行时间为4800 小时/年,设计处理量为3.75t/h。通过记录废切削液处理设施进出口累计流量核定工况。不同来源的废液成分有一定的差异,所以要考虑监测期间进水水质和水量的代表性,选择最高浓度排放时段进行监测。
监测结果与样品的采集过程具有十分密切的关系,要遵守相关的样品采集技术规范,保证采到的样品具有代表性和有效性。
3.2.1 废水样品采集
①现场采样监测人员应全程对于废水的流量、表观颜色和气味等进行仔细的观察,当出现异常变化时,应停止采样并向相关负责人询问原因,确认废水处理设施运行是否正常。
②由于每批次的废切削液的污染物浓度差别较大,要现场查看废液的收入和处理台账等,核对处理量和处理周期,防止建设单位增加废水停留时间、前期突击处理或监测期间处理较清洁的废液等。
3.2.2 废气样品采集
现场监测人员应严格按GB/T 16157、HJ/T397 和HJ/T373 的相关要求,并结合生产过程中污染物排放特点进行采样监测,以确保监测数据的准确性、代表性、合理性。
①有组织废气采样时,断面设置首先应保证人员安全,其次是符合GB/T16157 和HJ/T397 的要求。当恶臭污染物属于气态或蒸气态时,采样点应尽量设置在排气筒中心位置,避开涡流区和漏风部位,采样管入口可与气流方向垂直或背向气流,同时测定排气量、温湿度等排气参数。参照GB/T16157 对采样系统进行气密性检查,特别是真空箱与采样管之间管路连接的气密性。采样时注意用软布等封堵采样孔,防止负压效应吸入排气筒外部空气而稀释污染物。正式采样前,采样袋应用排气筒中的废气反复清洗3 次。
②恶臭废气监测按HJ 905《恶臭污染环境监测技术规范》规定,采样点应设置在项目厂界下风向侧或有臭气方位的边界线上。但在实际监测中,我们发现恶臭污染物厂界外的最大落地浓度并不一定在边界线上,臭气浓度受污染源排放强度和风向、风速、气温、气压等条件影响很大,不易采集到最高浓度,所以现场采样人员根据实际感受,在排除其他污染源影响下,在厂界外10m 范围内巡查守候,随时准备在最佳时机进行采样。
③根据日常监测经验和文献资料,本项目空气中硫化氢含量可能在0~5mg/m3范围内,所以选择效果较好的气相色谱法进行检测分析,现场到实验室在10min 车程内,所以直接用玻璃注射器取样。硫化物是易被氧化的化合物,在日光照射下会加速氧化,故在采样、样品运输及保存过程中应尽量避光。采样后在4h内尽快测定,以减少硫化物的损失。
3.3.1 废水样品分析
废切削液、乳化液处理设施进口的废水成分比较复杂,呈乳化状态、色度高、含大量浮油,含有很多影响测试分析的干扰因素,是较难分析的一种样品。需要采取提取待测成分、去除基体、掩蔽或消除干扰成分、适当浓缩或稀释、衍生化等针对性的样品预处理方法,不断完善质量控制手段,以保障样品分析的准确性。
在石油类的检测分析中,为了避免出现乳化现象,在萃取过程中采取加适量氯化钠的方式,但在实际监测中其破乳效果并不明显。在监测实践中发现,对于水质样品萃取后分层不好的问题,加入3~4 滴无水乙醇可以达到很好的破乳效果,且乙醇具有较强的极性,加入的乙醇在硅酸镁的吸附作用下可被完全吸附,不会对检测结果造成影响。
3.3.2 废气样品分析
第一,臭气浓度的嗅辨实验。
采集完的恶臭样品应立即避光运回实验室。样品应在实验室内放置直至温度与室温相同,并在24h 内进行嗅辨实验[2]。
第二,氨的检测分析。
纳氏试剂分光光度法是环保系统最常用的氨分析方法,本方法简便、快速、灵敏度高。在检测分析中要特别注意以下几方面的问题:
①分析样品前,用采过样的吸收液洗涤进气管内壁,取一定量的样品溶液(吸取量视样品浓度而定)于比色管中,注意用吸收液定容至10mL,每加入一次试剂均需摇匀。
②样品分析前按要求时间进行预热,调至所需要的波长,选取透光度一致的比色皿进行比色,并注意比色皿的方向。
③纳氏试剂在使用前必须进行空白检验,空白值越低,分析结果的精度越高[4]。国标方法规定试剂空白吸光度应不超过0.030,如果因纳氏试剂导致空白值偏高,则较低浓度样品的准确度将不能保证。
④样品在25℃条件下显色10min,其显色深度达高峰,必须在显色后的10~30min 内进行测定。计算时注意将采样体积换算成标准状态。
第三,硫化氢的检测分析。
为保证硫化氢检测结果的准确性、合理性与科学性,应主要注意以下要点:
①要选择合适量程的标准曲线,本项目净化设施进口硫化氢浓度在0.8~1.4 mg/m3,所使用的标准曲线浓度系列为0.5、1.0、2.0、3.0、4.0mg/m3。净化设施出口浓度范围为0.3~0.5mg/m3,所选择进行检测分析的标准曲线浓度系列为0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/m3。
②应对色谱柱进行老化,降低担体对硫化氢的吸附率,因为担体一般会吸附样品浓度的30%[5]。
③使用气相色谱仪时,应提前预热,等仪器就绪灯亮后大概10min 左右再点火,以防止检测器积水,导致噪声变大。
④将采样袋/注射器放置到室温后,再进样分析,每次进样尽量控制相同的进样量和速度。
本案例日排水量最大为45 吨,按照HJ/T 92-2002 的要求,日排水量100t 以下的排污单位,以物料衡算法、排污系数法统计排污总量。本工程排水主要为废乳化液切削液油水、烃水分离后废水排放量12807t/a,生活污水排放量360t/a,项目排放废水量13167t/a。设备清洗水使用废水处理系统尾水,清洗废水返回废水处理系统进一步处理。进行废水排放量衡算时重点关注各类给排水情况,千万不能漏算或错算。如有废水经深度处理后部分作为中水回用,部分污染物浓度相对较低中水排放的,也需计入总量控制指标核算中。若为改、扩建项目则涉及“以新带老”的问题,需理清污染物排放“三本账”。
随着生态文明建设的深入推进,以及环境保护工作水平的不断提升,对建设项目竣工环境保护验收工作也提出了更新、更严格的要求,特别是自建设单位作为责任主体自行组织验收的办法施行以来,由于建设单位对法律、法规和政策的理解不够透彻,对验收的管理和技术要求把握不够专业,导致很多项目环保验收流于形式,未能在验收自查过程中发现和解决问题,从而给后续环境保护工作留下了隐患。因此,论文针对性指出了废乳化液、切削液无害化处理项目环保验收调查的重点内容与监测技术要点,以期为解决同类项目环保验收中的问题提供参考。